Page 71 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 黄依然，等: 添加剂改性玉米醇溶蛋白复合膜的制备与表征 ·2437·

2.5 膜的 FTIR 分析
单一 Zein 薄膜、单一 CS 膜以及添加不同量复合
添加剂的 Zein/CS 膜的 FTIR 谱图，如图 5 所示。

图 5 玉米醇溶蛋白、壳聚糖、玉米醇溶蛋白/壳聚糖薄
膜的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectra of Zein, CS and Zein/CS films

由图 5 可知，ZC-0 膜与 Zein、CS 膜的谱图相
比并未形成新峰，这表明 Zein 与 CS、复合添加剂
未形成新的共价键，是通过氢键连接的。Zein 与 CS
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分别在 3280 和 3270 cm 处出现 O—H 键的拉伸振
动吸收峰。将 Zein 与 CS 混合制成 Zein/CS 薄膜
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（ZC-0）时，此峰移至 3284 cm 处，说明 Zein/CS
复合膜中形成了强氢键。在 Zein/CS 膜中添加了单
一添加剂或复合添加剂后，O—H 键吸收峰位置轻
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微移动至 3285 cm （ZC-G）、3291 cm （ZC-P）、
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3290 cm （ZC-0.5）、3291 cm （ZC-1.0）、3290 cm –1
–1
（ZC-1.5）和 3289 cm （ZC-2.0），意味着加入单一
或复合添加剂均能够增强薄膜中的氢键作用，但过
多的复合添加剂会扩散至薄膜表面，氢键强度降低。
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由图 5 还可见，CS 中 1409 与 1062 cm 处的特
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征峰与 Zein 混合后消失，并在 1444 和 1077 cm 处
出现吸收峰，说明 CS 与 Zein 形成络合结构；在经
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单一或复合添加剂处理后，1077 与 1444 cm 处吸

收峰峰面积明显增加，这可能是加入添加剂后，Zein
与 CS 分子重排形成更稳定的结构所致。CHEN 等 [42] 图 6 Zein/CS 复合膜表面（左）及横截面（右）的
SEM 图
研究发现，Zein 与 CS 之间的静电相互作用可能会
Fig. 6 SEM images of Zein/CS composite films surface
导致酰胺Ⅰ带（C==O 伸缩振动）和酰胺Ⅱ带（N—H (left) and cross section (right)
伸缩振动及 N—H 弯曲振动）的移动。与 ZC-0 膜相
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–1
比，1533 cm 处峰移至 1539 cm （酰胺Ⅱ，N—H 由图 6 可见，ZC-0 薄膜表面存在大量的细小孔
键弯曲振动），这表明复合添加剂可能会改善 Zein 洞，随着复合添加剂添加量的升高，表面越来越平
与 CS 之间的静电相互作用。总之，复合添加剂能 整光滑，孔洞越来越少，这可能是由于复合添加剂
够改善复合膜的氢键与静电相互作用，使得薄膜的 将薄膜材料成膜时所形成的孔洞进行填补。SUN 等 [23]
性能更加稳定。 得到类似的结果，即复合添加剂可以使生物基薄膜
2.6 膜的 SEM 分析 的表面更加光滑。ZC-0.5 膜的孔洞比 ZC-0 薄膜的
含有单一及复合添加剂 Zein/CS 薄膜的表面及 孔洞少，但基本结构未发生改变，所以表现出薄膜
横截面 SEM 图，如图 6 所示。 的 WVP 值降低、拉伸强度上升，但断裂伸长率基